RU2343457C1 - Method of bulk solids mixture evaluation - Google Patents

Method of bulk solids mixture evaluation Download PDF

Info

Publication number
RU2343457C1
RU2343457C1 RU2007115024/28A RU2007115024A RU2343457C1 RU 2343457 C1 RU2343457 C1 RU 2343457C1 RU 2007115024/28 A RU2007115024/28 A RU 2007115024/28A RU 2007115024 A RU2007115024 A RU 2007115024A RU 2343457 C1 RU2343457 C1 RU 2343457C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
brightness
tablets
cells
key component
mixture
Prior art date
Application number
RU2007115024/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007115024A (en
Inventor
Алексей Григорьевич Ткачев (RU)
Алексей Григорьевич Ткачев
Андрей Алексеевич Баранов (RU)
Андрей Алексеевич Баранов
Нариман Рустемович Меметов (RU)
Нариман Рустемович Меметов
Александр Анатольевич Пасько (RU)
Александр Анатольевич Пасько
Тать на Владимировна Пасько (RU)
Татьяна Владимировна Пасько
Игорь Николаевич Шубин (RU)
Игорь Николаевич Шубин
Сергей Валентинович Блинов (RU)
Сергей Валентинович Блинов
Анна Владимировна Авдеева (RU)
Анна Владимировна Авдеева
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" (ГОУ ВПО "ТГТУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" (ГОУ ВПО "ТГТУ") filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" (ГОУ ВПО "ТГТУ")
Priority to RU2007115024/28A priority Critical patent/RU2343457C1/en
Publication of RU2007115024A publication Critical patent/RU2007115024A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2343457C1 publication Critical patent/RU2343457C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: physics, measurement.
SUBSTANCE: method of bulk solids mixture evaluation includes sampling from mixer, pressing of tablets, digital imaging of tablets, and evaluation of key component concentration and mixture heterogeneity. Calibration tablets with known concentration of key component are prepared. Digital images thereof are used to observe calibration brightness dependence of key component concentration. Further digital image of analysed tablets are broken up into cells of the same area to evaluate brightness of each cell. Then arithmetical mean of brightness in all cells is calculated. Calibration dependences are used to evaluate key component concentration in tablet. Heterogeneity coefficient of mixture sample is calculated by formula:
Figure 00000007
, where n is number of cells; Ci is brightness of i-th cell;
Figure 00000008
is arithmetical mean of brightness in all n cells.
EFFECT: most complete data accessing of bulk solids mixture quality, i.e. components test of mixtures and heterogeneity (variation coefficient) of their distributions.
2 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к способам анализа качества смеси сыпучих материалов, в том числе содержащих наноструктурированные компоненты, и может быть применено в химической, пищевой, фармацевтической, радиоэлектронной, строительной промышленности. Данный способ основан на различии отражающей способности исходных компонентов смеси.The invention relates to a control and measuring technique, and in particular to methods of analyzing the quality of a mixture of bulk materials, including those containing nanostructured components, and can be applied in the chemical, food, pharmaceutical, electronic, and construction industries. This method is based on the difference in reflectivity of the initial components of the mixture.

Известен способ определения неоднородности смеси сыпучих компонентов (А.с. №1769084), состоящий в отборе проб, определении гранулометрического состава пробы и компонентов смеси и определении коэффициента неоднородности смеси в зависимости от содержания частиц одного класса в смеси и исходных компонентах. Недостатком этого способа является невозможность его использования в случае, когда компоненты пробы имеют близкий гранулометрический состав.A known method for determining the heterogeneity of a mixture of bulk components (A.S. No. 1769084), consisting in sampling, determining the particle size distribution of the sample and the components of the mixture and determining the coefficient of heterogeneity of the mixture depending on the content of particles of the same class in the mixture and the starting components. The disadvantage of this method is the impossibility of its use in the case when the components of the sample have a close particle size distribution.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому способу является способ определения времени смешивания сыпучих материалов (патент РФ №2267117), состоящий из отбора пробы, прессования таблетки, сканирования таблетки (получение цифровой RGB модели) и определения гомогенности смеси по достижению заданной яркости.Closest to the technical solution to the proposed method is a method for determining the time of mixing bulk materials (RF patent No. 2267117), consisting of sampling, pressing a tablet, scanning a tablet (obtaining a digital RGB model) and determining the homogeneity of the mixture to achieve a given brightness.

Недостатком данного способа является невозможность определить содержание компонентов в пробе смеси.The disadvantage of this method is the inability to determine the content of the components in the sample mixture.

Технической задачей изобретения является получение наиболее полной информации о качестве смеси сыпучих материалов, т.е. определение содержания компонентов в смеси и неоднородности (коэффициент вариации) их распределения.An object of the invention is to obtain the most complete information about the quality of the mixture of bulk materials, i.e. determination of the content of components in the mixture and heterogeneity (coefficient of variation) of their distribution.

Поставленная техническая задача достигается тем, что пробы отбираются из смесительного аппарата и из них прессуются таблетки. Получают цифровое RGB изображение поверхности таблетки, например, сканированием. Далее, готовят тарировочные смеси с известным содержанием ключевого компонента, например, 0, 10, 20, …, 100%. Формуют тарировочные таблетки и получают цифровое RGB изображение поверхности тарировочных таблеток. Определяют яркость каждой тарировочной таблетки и строят тарировочную зависимость яркости от содержания ключевого компонента. Далее, цифровое изображение анализируемых таблеток разбивают на ячейки равной площади и определяют яркость каждой ячейки Сi, рассчитывают среднее арифметическое значение яркости во всех ячейках

Figure 00000001
и по тарировочной зависимости определяют концентрацию ключевого компонента в анализируемой таблетке, а коэффициент неоднородности пробы смеси рассчитывают по формуле:The stated technical problem is achieved by the fact that samples are taken from the mixing apparatus and tablets are pressed from them. A digital RGB image of the surface of the tablet is obtained, for example, by scanning. Next, prepare calibration mixtures with a known content of the key component, for example, 0, 10, 20, ..., 100%. The calibration tablets are formed and a digital RGB image of the surface of the calibration tablets is obtained. The brightness of each calibration tablet is determined and the calibration dependence of the brightness on the content of the key component is built. Next, the digital image of the analyzed tablets is divided into cells of equal area and the brightness of each cell C i is determined, the arithmetic average of the brightness in all cells is calculated
Figure 00000001
and the calibration dependence determines the concentration of the key component in the analyzed tablet, and the heterogeneity coefficient of the sample mixture is calculated by the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

где n - количество ячеек;where n is the number of cells;

Сi - яркость i-й ячейки;C i is the brightness of the i-th cell;

Figure 00000001
- среднее арифметическое значение яркости во всех n ячейках.
Figure 00000001
is the arithmetic mean of the brightness in all n cells.

Пример реализации способаAn example implementation of the method

В качестве исследуемой смеси сыпучих материалов исследовалась композиция цеолит-глина, используемая для приготовления сорбентов влаги и газовых примесей. При этом из партии исходных материалов отбирался ряд проб: чистые материалы - в нашем случае - цеолит (цвет от белого до кремового) и глина (от темно-красного до коричневого).As a test mixture of bulk materials, the zeolite-clay composition used to prepare moisture sorbents and gas impurities was studied. At the same time, a number of samples were taken from the batch of starting materials: pure materials — in our case — zeolite (white to cream color) and clay (dark red to brown).

Из проб приготавливались тарировочные таблетки диаметром 30 мм с содержанием цеолита 0, 30, 50, 70, 100%. После сканирования поверхности таблеток с разрешением 300 dpi и выделения квадратной области размером 240 на 240 пикселей строилась тарировочная зависимость концентрации ключевого компонента (цеолит) от яркости цифрового изображения таблетки в выделенном квадрате (фиг.1).From the samples, calibration tablets with a diameter of 30 mm with a zeolite content of 0, 30, 50, 70, 100% were prepared. After scanning the surface of the tablets with a resolution of 300 dpi and selecting a square area of 240 by 240 pixels in size, a calibration dependence of the concentration of the key component (zeolite) on the brightness of the digital image of the tablet in the selected square was constructed (Fig. 1).

Далее из проб, отобранных из смесительного аппарата, формовались анализируемые таблетки с диаметром 30 мм и производилось их сканирование. В цифровом изображении анализируемых таблеток выделялась область размером 240 на 240 пикселей, которая разбивалось на ячейки размером 30 на 30 пикселей. Таким образом, изображение делилось на 64 ячейки. Затем в каждой ячейке определялась средняя яркость изображения, рассчитывалось среднее значение яркости во всех ячейках и по тарировочной зависимости определялась концентрация ключевого компонента - 78% и коэффициент неоднородности (вариации) - 0,01, характеризующий качество смеси (фиг.2).Further, from the samples taken from the mixing apparatus, analyzed tablets with a diameter of 30 mm were molded and scanned. In the digital image of the analyzed tablets, an area of 240 by 240 pixels was distinguished, which was divided into cells of 30 by 30 pixels. Thus, the image was divided into 64 cells. Then, in each cell, the average brightness of the image was determined, the average value of brightness in all cells was calculated, and the concentration of the key component — 78% and the coefficient of heterogeneity (variation) —0.01, characterizing the quality of the mixture, was determined by the calibration dependence (Fig. 2).

Claims (1)

Способ определения качества смеси сыпучих материалов, включающий отбор проб из смесительного аппарата, прессование таблеток, получение цифрового изображения таблеток, определение концентрации ключевого компонента и неоднородности смеси, отличающийся тем, что предварительно приготавливают тарировочные таблетки с известной концентрацией ключевого компонента, по цифровым изображениям которых получают тарировочную зависимость концентрации ключевого компонента от яркости, далее цифровое изображение анализируемых таблеток разбивают на ячейки равной площади и определяют яркость каждой ячейки, рассчитывают среднее арифметическое значение яркости во всех ячейках и по тарировочной зависимости определяют концентрацию ключевого компонента в таблетке, а коэффициент неоднородности пробы смеси рассчитывают по формуле
Figure 00000003

где n - количество ячеек;
Сi - яркость i-й ячейки;
Figure 00000004
- среднее арифметическое значение яркости во всех n ячейках. A method for determining the quality of a mixture of bulk materials, including sampling from a mixing apparatus, pressing tablets, obtaining a digital image of tablets, determining the concentration of the key component and the heterogeneity of the mixture, characterized in that calibration tablets with a known concentration of the key component are prepared in advance, from which digital images are used to obtain calibration tablets dependence of the concentration of the key component on brightness, then the digital image of the analyzed tablets is broken on cells of equal area and determine the brightness of each cell, calculate the arithmetic mean value of brightness in all cells and from the calibration dependence determine the concentration of the key component in the tablet, and the coefficient of heterogeneity of the sample mixture is calculated by the formula
Figure 00000003

where n is the number of cells;
C i is the brightness of the i-th cell;
Figure 00000004
is the arithmetic mean of the brightness in all n cells.
RU2007115024/28A 2007-04-20 2007-04-20 Method of bulk solids mixture evaluation RU2343457C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007115024/28A RU2343457C1 (en) 2007-04-20 2007-04-20 Method of bulk solids mixture evaluation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007115024/28A RU2343457C1 (en) 2007-04-20 2007-04-20 Method of bulk solids mixture evaluation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007115024A RU2007115024A (en) 2008-10-27
RU2343457C1 true RU2343457C1 (en) 2009-01-10

Family

ID=40374295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007115024/28A RU2343457C1 (en) 2007-04-20 2007-04-20 Method of bulk solids mixture evaluation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2343457C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487340C1 (en) * 2012-01-25 2013-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО ТГТУ) Method to detect quality of mixing of loose materials
RU2489705C1 (en) * 2012-02-27 2013-08-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Method of determining degree of homogenisation of heterogeneous mixtures based on visual information on surface thereof
RU2495398C1 (en) * 2012-04-19 2013-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО ТГТУ) Method for determining quality of mixture of components differing as to colour
RU2515009C1 (en) * 2012-12-21 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" Method of determining coefficient of heterogeneity of mixture of hard-to-separate granular materials
RU2607400C2 (en) * 2015-01-19 2017-01-10 Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" Method of determining coefficient of heterogeneity of mixture of loose materials
RU2620387C1 (en) * 2016-03-21 2017-05-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ЯГТУ") Method of determining coefficient of hard-to-separate bulk materials heterogeneous mixture

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487340C1 (en) * 2012-01-25 2013-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО ТГТУ) Method to detect quality of mixing of loose materials
RU2489705C1 (en) * 2012-02-27 2013-08-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Method of determining degree of homogenisation of heterogeneous mixtures based on visual information on surface thereof
RU2495398C1 (en) * 2012-04-19 2013-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО ТГТУ) Method for determining quality of mixture of components differing as to colour
RU2515009C1 (en) * 2012-12-21 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" Method of determining coefficient of heterogeneity of mixture of hard-to-separate granular materials
RU2607400C2 (en) * 2015-01-19 2017-01-10 Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" Method of determining coefficient of heterogeneity of mixture of loose materials
RU2620387C1 (en) * 2016-03-21 2017-05-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ЯГТУ") Method of determining coefficient of hard-to-separate bulk materials heterogeneous mixture

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007115024A (en) 2008-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2343457C1 (en) Method of bulk solids mixture evaluation
Liu et al. Quantitative comparison of image analysis methods for particle mixing in rotary drums
CN108593428A (en) A kind of discrete material Particle Breakage test device and test method
HUP0203555A2 (en) Method for measuring degree and homogeneity of alumina calcination
Bennett et al. Optimization of colorimetric DET technique for the in situ, two-dimensional measurement of iron (II) distributions in sediment porewaters
Duan et al. Sensitive variables extraction, non-destructive detection and visualization of total viable count (TVC) and pH in vacuum packaged lamb using hyperspectral imaging
Wu et al. A simple digital imaging method for estimating black-soil organic matter under visible spectrum
de Morais et al. Determination and analytical validation of creatinine content in serum using image analysis by multivariate transfer calibration procedures
Otsuka Chemoinformetrical evaluation of granule and tablet properties of pharmaceutical preparations by near-infrared spectroscopy
Morais et al. Determination of serum protein content using cell phone image analysis
Chang et al. Rapid determination of chemical and physical properties in marine sediments using a near-infrared reflectance spectroscopic technique
JP2007093516A (en) Device, method and system for determining grain
CN107064043A (en) A kind of middle infrared spectrum authentication method for mixing pseudo- pearl powder
RU2487340C1 (en) Method to detect quality of mixing of loose materials
Sirbu et al. Validation of a quantitative analysis method for collagen extracted from grey mullet marine fish
Junior et al. A process analytical technology approach for the production of fixed-dose combination tablets of zidovudine and lamivudine using near infrared spectroscopy and chemical images
RU2371698C1 (en) Method of detecting coefficient of irregularity of mixture of granular materials
JP2856298B2 (en) Quality monitoring method of raw ore
Dal Grande et al. Improving local composition measurements of binary mixtures by image analysis
Suárez-Ibarra et al. Fragment or broken? Improving the planktonic foraminifera fragmentation assessment
Obregón et al. Discrimination limit between mean gray values for the prediction of powder concentrations
RU2267117C1 (en) Method of determining time of mixing loose materials
CN109060802B (en) Paper-based chromatographic sensor quantitative analysis system and analysis method based on mobile phone
Liland et al. Quantitative whole spectrum analysis with MALDI-TOF MS, Part II: Determining the concentration of milk in mixtures
DE102013017148B4 (en) Liquid analysis method and analysis kit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090421